动物的神经元重新编程
在早期的工作中,他们通过“重新编程”神经元的神经生物学教条,将一种形式的神经元转化为另一个形式的神经元,哈佛干细胞研究所研究人员现在表明,重新编程的神经元和邻居之间的沟通网络也可以改变,或“重新挤出”。
在与Takao Hensch的教授密切合作的情况下,Paola Arlotta由分子和细胞生物学教授密切合作,对神经元在早期电路线路时,对神经元选择突触伙伴的基本理解有影响发展,以及制定改变精神病和神经发育疾病中缺陷沟通的战略,如精神分裂症和自闭症。
“我们在这里所示的是,不仅是神经元可以从一种类型中从一个类型变为另一个内部大脑他同时也是哈佛大学(Harvard)和麻省理工学院(mit)布罗德研究所(Broad Institute)斯坦利精神疾病中心(Stanley Center for Psychiatric Disease)的副研究员。
该工作在最新版本的期刊上发表神经元。
研究生穆罕默德A.大部分jo-Radji和Zhanlei Ye,第一位作者,一起工作,首先重新编程神经元脑皮质这通常会将大脑的两侧连接到最远离远离的神经元的神经元,例如在脊髓中。然后他们监测了三类细胞的行为,局部抑制性的中间核,并显示了它们改变他们的突触连接在重新编程的神经元上。“抑制性神经元在控制大脑皮层局部回路的功能和可塑性方面发挥着关键作用,”Hensch说。
Arlotta说:“转化后的神经元被邻近的抑制性中间神经元识别为具有不同性质的‘新’细胞,从而创造出适合‘新’神经元目标的新回路。”
神经科学家表示,最近的工作表明,神经元的突触联网不是随机制造的。大脑更复杂,不同的神经元有方法可以以自己的独特方式控制相邻电路的行为最终改变多少抑制,例如,他们从他们的突触伙伴那里收到。“
结果对于定义大脑中的神经元在首先连接的规则是重要的,而且还可以提供一种方法来了解如何在故障,病理回路的背景下重新缠绕大脑。换句话说,她说,“我们的工作表明,作为一个神经元,重要的是要知道你是谁,因为这将告诉你的邻居如何与你交谈。”
另一种类似的方法可能涉及对大脑中已经存在的神经元进行重新编程,将它们转化为并由此取代因疾病死亡的神经元。对于这两种策略,目前的研究表明,如果新的神经元是正确的类型,它们可能能够指导与内源性细胞建立适当的网络。
今天,再生神经生物学的一个主要焦点是使用干细胞来制造和替换被疾病杀死的神经元,然后将它们植入患者的大脑。“我们谈论的是一种平行的方法,”Arlotta说。而不是在培养皿中制造神经元干细胞,另一种选择是对其他抗病神经元的身份进行重新编程,将它们直接转化为大脑中死亡的神经元。
“这些是早期但令人兴奋的日子,”阿洛塔说。“迄今为止的工作已经在幼小小鼠的大脑中完成,比成年大脑更塑料,”她指出。她说,下一个边疆是试图重新编程神经元和老年人大脑中的回路。
“如果我们能在成人的大脑中做到这一点,那将是非常强大的。”
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